Hlavný rozdiel - blokové prvky D a prechodové prvky

Väčšina ľudí často používa tieto dva pojmy, prvky bloku d a prvky prechodu, zameniteľne. Je to preto, že predpokladajú, že všetky prvky bloku d sú prechodovými prvkami, pretože väčšina prvkov bloku d je prechodovými prvkami. Nie všetky prvky bloku d sú však prechodovými prvkami. Hlavný rozdiel medzi prvkami bloku d a prechodovými prvkami je ten Prvky d bloku majú buď úplne alebo neúplne vyplnené d orbitálov, zatiaľ čo prechodové prvky majú neúplne vyplnené d orbitálov aspoň v jednom stabilnom katióne, ktorý tvoria.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo sú prvky D bloku - Definícia, vlastnosti, príklady 2. Čo sú prechodové prvky - Definícia, vlastnosti, príklady 3. Aký je rozdiel medzi prvkami bloku D a prechodovými prvkami - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: princíp Aufbau, d blok, diamagnetický, feromagnetický, kovové väzby, orbitaly, parametagnetické, prechodové prvky

Čo sú prvky D bloku

Blokové prvky D sú chemické prvky s elektrónmi naplnenými na svojich orbitáloch. Úplne prvou požiadavkou, aby bol prvok d blokovým prvkom d, je prítomnosť d orbitálov. Prvky, ktoré majú vo svojich d orbitáloch najmenej jeden elektrón, sú kategorizované ako prvky bloku d. D-blok periodickej tabuľky sa nachádza medzi s-blokom a p-blokom.

Jednou dôležitou skutočnosťou o prvkoch bloku d je, že majú d orbitály, ktoré sú čiastočne alebo úplne naplnené elektrónmi. Podľa Aufbauovho princípu elektróny plnia orbitaly podľa vzostupného poradia energií orbitálov. Inými slovami, elektróny naplnia orbitál ns pred naplnením orbitálu (n-1) d. Dôvodom je, že energia ns orbitálu je nižšia ako (n-1) d orbitálu. V prvkoch prvého radu periodickej tabuľky elektróny najskôr naplnia orbitál 4 s pred naplnením 3d orbitálu.

Obrázok 1: Umiestnenie D bloku v periodickej tabuľke prvkov

Existujú však aj určité výnimky. Aj keď je energetická hladina nižšia, niekedy elektróny naplnia orbitály najstabilnejšou konfiguráciou elektrónov. Napríklad ns¹nd¹⁰ konfigurácia je stabilnejšia ako ns²nd⁹. Je to kvôli stabilite úplného vyplnenia d orbitálov. Takéto dva príklady sú uvedené nižšie.

Chróm (Cr) = [Ar] 3d⁵4 s¹

Meď (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4 s¹

Obrázok 2: Meď (Cu) má jeden elektrón v orbitáli 4 s a 10 elektrónov v 3d orbitáli

Všetky prvky bloku d sú kovy. Vďaka silným kovovým väzbám vykazujú veľmi vysoké teploty topenia a teploty varu. Zníženie atómových polomerov je mierne v porovnaní s blokmi prvkov s a p. Hustoty sú navyše veľmi vysoké kvôli kovovej povahe. Vďaka prítomnosti d elektrónov prvky bloku d vykazujú rôzne oxidačné stavy.

Čo sú prechodové prvky

Prechodné prvky sú chemické prvky, ktoré majú neúplne vyplnené d orbitály aspoň v jednom stabilnom katióne, ktorý tvoria. Väčšina prechodových prvkov má vo svojich atómoch neúplné d orbitaly a väčšina z nich tvorí katióny s nepárovými elektrónmi v d orbitáloch. Niekoľko takýchto príkladov je uvedených nižšie.

Titán (Ti) = [Ar] 3d²4 s² = Ti⁺² = [Ar] 3d²4 s⁰

Vanád (V) = [Ar] 3d³4 s² = V⁺³ = [Ar] 3d²4 s⁰

Železo (Fe) = [Ar] 3d⁶4 s² = Fe⁺² = [Ar] 3d⁶4 s⁰

Kobalt (Co) = [Ar] 3d⁷4 s² = Co⁺³ = [Ar] 3d⁶4 s⁰

Meď (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4 s¹ = Cu⁺² = [Ar] 3d⁹4 s⁰

Existuje niekoľko prvkov bloku d, ktoré sa nepovažujú za prechodové prvky. Dôvodom je, že netvoria katióny s neúplnými d orbitálmi. Niekedy môže mať normálny atóm nepárové d elektróny, ale jediný stabilný katión, ktorý vytvoria, nemusí mať neúplnú orbitálnu výplň (napr. Scandium). Nasledujú príklady.

Scandium (Sc) = [Ar] 3d¹4 s² = Sc⁺³ = [Ar] 3d⁰4 s⁰

Zinok (Zn) = [Ar] 3d¹⁰4 s² = Zn⁺² = [Ar] 3d¹⁰4 s⁰

Všetky prechodové prvky patria do bloku d periodickej tabuľky. Prechodnými prvkami sú kovy a pri izbovej teplote sú pevnými látkami. Väčšina z nich tvorí katióny s premenlivými oxidačnými stavmi. Komplexy, ktoré sú tvorené zahrnutím prechodných kovov, sú veľmi farebné.

Obrázok 3: Farebné komplexy tvorené prechodovými prvkami

Tieto prechodné kovy majú katalytické vlastnosti. Preto sa používajú ako katalyzátory v chemických reakciách. Takmer všetky prechodné prvky sú buď paramagnetické alebo feromagnetické kvôli prítomnosti vysokého počtu nepárových elektrónov.

Vzťah medzi prvkami bloku D a prechodovými prvkami

Rozdiel medzi prvkami bloku D a prechodovými prvkami

Definícia

Prvky bloku D: Prvky bloku D sú chemické prvky, ktoré majú elektróny vyplnené svojimi orbitálmi d.

Prechodné prvky: Prechodné prvky sú chemické prvky, ktoré majú neúplne vyplnené d orbitaly aspoň v jednom stabilnom katióne, ktorý tvoria.

Katióny

Prvky bloku D: Prvky bloku D môžu, ale nemusia mať vo svojich katiónoch neúplne vyplnené d orbitály.

Prechodné prvky: Prechodné prvky majú v podstate vo svojich stabilných katiónoch neúplne vyplnené d orbitaly.

Farby

Prvky bloku D: Prvky bloku D môžu, ale nemusia tvoriť farebné komplexy.

Prechodné prvky: Prechodové prvky vždy tvoria farebné komplexy.

Magnetické vlastnosti

Prvky bloku D: Niektoré prvky bloku d sú diamagnetické, zatiaľ čo iné sú paramagnetické alebo feromagnetické.

Prechodné prvky: Všetky prechodové prvky sú buď paramagnetické alebo feromagnetické.

Fyzikálne vlastnosti

Prvky bloku D: Niektoré prvky bloku d nie sú pri izbovej teplote tuhé (ortuť je kvapalina), ale iné prvky bloku d sú pri izbovej teplote tuhé látky.

Prechodné prvky: Všetky prechodné kovy sú pri izbovej teplote tuhé.

Záver

Aj keď sa prvky bloku d a prechodové prvky často považujú za rovnaké, medzi prvkami bloku d a prechodovými prvkami existuje rozdiel. Všetky prechodové prvky sú prvky bloku d. Ale všetky prvky bloku d nie sú prechodovými prvkami. Je to preto, že všetky prvky bloku d nemôžu vytvárať najmenej jeden stabilný katión s neúplnou orbitálnou výplňou, aby sa stali prechodným kovom.

Referencie:

1. „Prvky D-bloku.“ Prvky D-bloku, vlastnosti prechodových kovov | [chránené e -mailom] N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 20. júla 2017. 2. Helmenstine, Anne Marie. "Prečo sa prechodné kovy nazývajú prechodové kovy?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 20. júla 2017. 3. „Prechodný kov.“ Prechodný kov - encyklopédia nového sveta. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 20. júla 2017.

Obrázok so súhlasom:

1. ”Periodická tabuľka 2 ″ Od Roshan220195-Vlastná práca (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia2.“ Elektrónová škrupina 029 Meď-bez označenia ”Od [[commons: User crap]] (pôvodná práca od Commons: Používateľ: Greg Robson)-(CC BY-SA 2.0 uk) via Commons Wikimedia3. ”Colored-transition-metal-solutions” De Benjah-bmm27 predpokladal (na základe nárokov na autorské práva) (Dominio público) cez Commons Wikimedia